我院李博教授團(tuán)隊(duì)合作領(lǐng)銜揭示植物物種多樣性調(diào)控植物與昆蟲互作的生態(tài)機(jī)制
我院李博教授團(tuán)隊(duì)與上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔣杰賢研究員團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合我國、丹麥、德國、美國、意大利科研人員，合作揭示植物物種多樣性調(diào)控植物與昆蟲互作的生態(tài)機(jī)制，5月4日在Nature Plants上以Articles形式發(fā)表了題為“Global synthesis of effects of plant species diversity on trophic groups and interactions”長(zhǎng)篇研究論文。
該文分析了全球2900余組多種與單/純種植物種植的比較試驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示：在農(nóng)業(yè)、草原和森林系統(tǒng)，添加其他植物物種，提高了捕食性天敵的豐度和捕食率、寄生性天敵的豐度和寄生率，降低了植食性昆蟲的豐度和危害程度，提升了作物產(chǎn)量與品質(zhì)以及植物生產(chǎn)力；并發(fā)現(xiàn)添加一種植物與添加多種植物對(duì)增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的天敵數(shù)量并沒有顯著影響。因此，在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，只需在主栽作物田塊通過種植誘集植物、間套作、果園生草等措施添加1種植物，便可明顯增加主栽作物上天敵的數(shù)量和多樣性。
進(jìn)一步通過配對(duì)和路徑數(shù)學(xué)模型分析，量化營養(yǎng)級(jí)功能群之間關(guān)系，結(jié)果顯示在多樣化種植的系統(tǒng)里，捕食性和寄生性天敵的增加，導(dǎo)致植食性昆蟲的下降，而植食性昆蟲數(shù)量下降有利于植物的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和品質(zhì)提升。有趣的是，在陸地生態(tài)系統(tǒng)，增加植物物種多樣性有促成植食性昆蟲、天敵和植物三營養(yǎng)級(jí)聯(lián)動(dòng)的傾向；尤其在多樣化種植的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，營養(yǎng)級(jí)功能群之間的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)更加明顯。該成果提示，種植者、管理決策者可通過植物物種多樣化種植，充分利用天敵提供的生態(tài)服務(wù)功能；同時(shí)，呼吁政府管理部門應(yīng)該制定相關(guān)政策，在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用與推廣植物物種多樣性種植體系，以便更好造福全人類及其居住的地球。
本文第一作者為上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所害蟲生態(tài)防控研究組萬年峰研究員，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔣杰賢研究員、蔡友銘研究員和復(fù)旦大學(xué)生物多樣性科學(xué)研究所李博教授為共同通訊作者；合作單位包括：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)、浙江農(nóng)林大學(xué)、丹麥哥本哈根大學(xué)、德國康斯坦茨大學(xué)、美國斯坦福大學(xué)、意大利阿爾卑斯環(huán)境研究所、美國匹茲堡大學(xué)、美國明尼蘇達(dá)大學(xué)。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41477-020-0654-y
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